JPH0613335A - プラズマｃｖｄ成膜方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はプラズマＣＶＤ法による薄膜の製造
方法に関するものであり、接着強度が高く、かつ欠陥の
少ない薄膜を各種基板上に形成すること。 【構成】 真空槽３２内の放電管２６とその周囲に隔壁
２９を設け、これらの空間を真空ポンプ３１で排気し、
プラズマ用電源３０からの電圧と、原料ガス導入口２８
からの原料ガスによりプラズマ発生用電極２７よりプラ
ズマ放電を発生させ、磁気テープ２０上にダイヤモンド
状炭素膜を形成することにより、未反応ガスによる汚染
および急激な圧力変化による異常放電を防止することが
でき、接着強度が高く、かつ欠陥の少ないダイヤモンド
状炭素膜を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属薄膜型磁気記録媒
体の保護膜として用いられるプラズマ重合膜、ダイヤモ
ンド状炭素膜、あるいは半導体、液晶用の絶縁膜、光電
変換素子に用いられる非晶質シリコン膜、超伝導薄膜等
の形成に利用され、特に成膜欠陥を最小限に抑えると共
に膜自体の付着強度を大幅に向上させるプラズマＣＶＤ
成膜方法にに関する。

【０００２】

【従来の技術】プラズマＣＶＤ法により薄膜を形成する
方法として、真空槽内を放電空間とする方法では、薄膜
が形成される基板のみならず真空槽の内壁全体が汚染さ
れ、膜自体に欠陥が生じるという、工業的に生産するた
めには大きな課題があった。これらの課題を解決するた
め、真空槽内に放電管を設ける方法（例えば特公昭６３
−０２６１９５号公報、特開昭６３−１１８０７４号公
報等）あるいは真空槽内に極低温パネルを設ける方法
（特願平３−００４１４９号）が提案されている。これ
らにより真空槽内の汚染についてはほぼ解決済みであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら放電管よ
り漏れた未反応ガスの影響により、形成された薄膜の基
板への密着強度が弱く、保護膜あるいは絶縁膜としての
信頼性（耐久性、耐食性等）に課題があった。また放電
管と真空槽内の急激な圧力変化により、発生する小規模
な異常放電に起因する膜自体の欠陥が生ずるという問題
点も浮上してきた。

【０００４】具体例として、磁気記録媒体においては、
磁気テープの場合耐食性の低下、ドロップアウトの増加
を招き、また磁気ディスクの場合はＣＳＳ特性が十分で
なかった。

【０００５】また、光電変換素子においては変換効率が
経時的に低下したり、半導体や液晶用の絶縁膜の信頼性
が低下する等の問題点があった。

【０００６】本発明の目的は、前記課題を解決するた
め、薄膜形成時の未反応ガスの影響を最小限に抑えると
共に、急激な圧力変化による小規模な異常放電に起因す
る成膜欠陥を防止することができるプラズマＣＶＤ成膜
方法により形成される薄膜を提供しようとするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明のプラズマＣＶＤ成膜方法は、真空槽内に放電管
を設け、さらに放電管を囲む隔壁を設け、かつ放電管と
隔壁との空間を真空排気し、放電管に対向して基板を設
けプラズマ放電により、基板上に薄膜を形成すること、
あるいは放電管の先端部に基板に対向して側板を設け、
プラズマ放電により、基板上に薄膜を形成することを特
徴とする。

【０００８】

【作用】本発明によれば、薄膜形成時の未反応ガスを排
気することにより、十分な接着強度が得られると共に、
圧力の急激な変化に起因する小規模な異常放電による成
膜欠陥を防止することができる。従って、磁気記録媒体
の保護膜として用いた場合においては、耐久性と耐食性
の優れた磁気テープや磁気ディスクが得られ、また光電
変換素子、半導体あるいは液晶用の絶縁膜、超伝導薄膜
においては大幅に信頼性を向上させることが可能とな
る。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照しな
がら説明する。

【００１０】（実施例１）（図１）は本発明の（実施例
１）における磁気テープ２０の基本構造を示す。１は非
磁性基板であり、３〜２０μｍのポリエステル（ＰＥ
Ｔ）フィルムであり、２は強磁性金属薄膜であり０．１
〜０．２μｍの膜厚でＣｏを主成分とする合金の斜方蒸
着により酸素を導入しながら形成される。３はバックコ
ーティング層であり、ポリエステル樹脂とカーボン等の
混合体を塗布することにより形成される。４はダイヤモ
ンド状炭素膜で、プラズマＣＶＤ法により形成される。
５は滑剤層であり湿式塗布法あるいは真空蒸着法により
形成される。

【００１１】また、（図２）は本発明の実施例における
磁気テープの保護膜の形成用としての請求項１、２に対
応するプラズマＣＶＤ成膜方法の一例の概要を示す。
（図２）において、２０ａは非磁性基板の上に強磁性金
属薄膜２を設けた磁気テープ２０であり、繰り出しロー
ラ２１に巻かれるとともに、この繰り出しローラ２１か
らその張力が制御され送り出されている。２２、２４は
パスローラであり、磁気テープ２０と接触し回転する。

【００１２】２３はメインローラであり、装置本体（真
空槽３２）より絶縁され冷媒などを介して接地されると
ともに、磁気記録媒体２０を一定速度で搬送できるよう
速度制御されている。２５はダイヤモンド状炭素膜４形
成後の磁気テープ２０ｂを連続的に巻き取るローラであ
り、繰り出しローラ２１と同様張力制御されている。２
６はダイヤモンド状炭素膜形成用の放電管で、２７はプ
ラズマ発生用電極でありプラズマ用電源３０と接続され
ている。

【００１３】このプラズマ用電源３０は直流あるいは交
流（５０Ｈｚ〜３０ＭＨｚ）、あるいはそれらの重畳で
０．０５〜７ｋｖの電圧が印加できる。２８は原料ガス
導入口であり、Ｈ2、Ａｒ、ＣＨ系の反応ガスあるい
は、ケトン系、アルコール系等の気化したガスを０．５
〜０．００１Ｔｏｒｒの分圧で導入している。これら、
放電管２６、プラズマ発生用電極２７、原料ガス導入口
２８、プラズマ用電源３０の要素によりプラズマＣＶＤ
装置が構成される。また２９は隔壁であり、放電管２６
を囲むと共に真空ポンプ３１により放電管２６との空間
を排気される。さらに３２は真空槽であり、真空ポンプ
３３により真空排気されている。

【００１４】以上のようの構成された磁気テープの保護
膜形成用のプラズマＣＶＤ成膜方法について（図２）を
参照して説明する。

【００１５】まず真空槽３２を、真空ポンプ３３で排気
し、さらに放電管２６と隔壁２９との空間を真空ポンプ
３１で排気し、それぞれが規定の真空度（１×１０^-4To
rr、１×１０^-2Torr）に到達した後、強磁性金属薄膜２
を形成した磁気テープ２０ａは、メインローラ２３に密
着し、繰り出しローラ２１から巻取りローラ２５に向け
て連続的に送り出されている。一方ダイヤモンド状炭素
膜４形成領域に到達すると、ガス導入口２８から原料ガ
スとプラズマ用電源３０からの印加電圧により放電管２
６内のプラズマ発生用電極２７からプラズマのイオン電
流が発生加速され、プラズマ発生用電極に対向して位置
する強磁性金属薄膜２上に到達し、ダイヤモンド状炭素
膜４が形成される。

【００１６】このとき放電管２６と磁気記録媒体２０と
の間隙から漏れた未反応ガスは、真空ポンプ３１により
排気されるため、磁気テープ２０の強磁性金属薄膜２上
及びダイヤモンド状炭素膜４上を汚染することなく強磁
性金属薄膜２とダイヤモンド状炭素膜４及びダイヤモン
ド状炭素膜４とその上に設ける滑剤層５との接着力を強
固にすることが可能となる。従って、磁気テープとして
の実用性能においては耐食性が大幅に向上する。

【００１７】また（図３）に磁気テープ２０と放電管２
６及び隔壁２９との関係を示し、磁気テープ２０の進行
方向の放電管２６の長さをＡ、幅方向の長さをＢ、放電
管２６の先端と磁気テープ２０との間隙をＣ、磁気テー
プ２０の進行方向の放電管２６と隔壁２９の間隔をＤ、
幅方向の間隔をＥ、隔壁２９の先端と磁気テープ２０の
間隙をＦとそれぞれ定義した。

【００１８】（実施例２）磁気テープの保護膜の形成用
として、放電管と隔壁との空間に極低温パネルを設ける
請求項３に対応するプラズマＣＶＤ成膜方法の装置構成
の概略を（図４）に示す。

【００１９】本実施例が（実施例１）と大きく異なるの
は、放電管２６と隔壁２９との空間に極低温パネル４０
を設けた点のみで、その他の装置構成及び動作に付いて
はほとんど（実施例１）と同様であるので構成各要素に
同一符号を付与するにとどめ詳しい説明は省略する。

【００２０】本実施例の場合、放電管２６と磁気テープ
２０との間隙から漏れた未反応ガスを、極低温パネル４
０で吸着排気するため強磁性金属薄膜２上及びダイヤモ
ンド状炭素膜上４の汚染がさらに低減され、磁気テープ
の実用性能としてさらに耐食性が向上する。

【００２１】（実施例３）磁気テープの保護膜として、
放電管２６の先端部に基板と対向して側板を設ける請求
項４に対応するプラズマＣＶＤ成膜方法の装置構成の概
略を（図５ａ）に示す。

【００２２】また（図５ｂ）に放電管２６及び側板４１
との関係を示し、磁気テープ２０の進行方向の放電管２
６の長さをＡ、幅方向の長さをＢ、放電管２６の先端と
磁気テープ２０との間隙をＣ、磁気テープ２０の進行方
向の側板４１の長さをＰ，幅方向の長さをＱとそれぞれ
定義した。

【００２３】本実施例が（実施例１）と大きく異なるの
は、隔壁２９の代わりに側板４１を設けた点である。そ
の他の装置構成及び動作に付いてはほとんど（実施例
１）と同様であるので構成各要素に同一符号を付与する
にとどめ詳しい説明は省略する。

【００２４】本実施例の場合、放電管２６内と真空槽３
２内との圧力変化が緩やかなため、放電管２６の内周付
近での、圧力の急激な変化に起因する異常放電がなくな
るため、極めて均一なダイヤモンド状炭素膜４を形成す
ることができる。従って磁気テープ２０としては、ドロ
ップアウトが低減する。

【００２５】また、（実施例１）、（実施例２）および
（実施例３）において、実用性能測定用に用いた磁気テ
ープ２０は、非磁性基板１として約１０μｍのポリエス
テルフィルム上に、約１８００Ａの厚さのＣｏを主成分
とする強磁性金属薄膜２を設け、その上にビッカース硬
度約２５００ｋｇ／ｍｍ2で厚さ１００Ａのダイヤモン
ド状炭素膜４を設け、さらにその上に約３０Ａの含フッ
素カルボン酸からなる滑剤層５を設けた。

【００２６】次に、前述した効果について、表を使って
説明する。

【００２７】

【表１】

【００２８】（表１）は本発明および比較例の磁気テー
プ２０を、ビデオテープレコーダを用いて実用性能を評
価した時の耐食性について示したものである。

【００２９】（表１）のサンプルＮｏ．１〜１９は、
（実施例１）に対応し、サンプルＮｏ．１〜１２は、磁
気テープ２０と隔壁２９との間隙を磁気テープ２０と放
電管２６の先端との間隙の比（Ｆ／Ｃ：図３参照）を５
倍とし、磁気テープ２０の進行方向に対しては、（Ｄ／
Ａ：図３参照）を２％〜２５０％まで、また幅方向に対
しては、（Ｅ／Ｂ：図３参照）２％〜５０％の範囲で変
化させ、ダイヤモンド状炭素膜４を形成し、その上に滑
剤層５を形成したサンプルを作製した。

【００３０】磁気テープの場合、幅方向については、テ
ープの端面を大きく外れる位置に、隔壁２９を設けても
意味がなく、装置自体が大きくなるのみであり、（Ｅ／
Ｂ：図３参照）は、５０％までとした。サンプルＮｏ．
１３〜１９は放電管２６と隔壁２９との関係（Ｄ／Ａ、
Ｅ／Ｂ：図３参照）を一定とし、磁気テープ２０と隔壁
２９との間隙と、磁気テープ２０と放電管２６の先端と
の間隙の比（Ｆ／Ｃ：図３参照）を、０．８〜１２倍ま
で変化させ、ダイヤモンド状炭素膜４を形成し、その上
に滑剤層５を形成した磁気テープ２０を用いて、実用性
能として耐食性を評価した結果を示す。

【００３１】また、サンプルＮｏ．２０は、（実施例
２）に対応し、サンプルＮｏ．７の作製条件にさらに−
１５０℃の極低温パネル４０を設けて、ダイヤモンド状
炭素膜４を形成し、その上に滑剤層５を形成した磁気テ
ープ２０を用いて、（実施例１）と同様に耐食性を評価
した。

【００３２】さらに効果の比較のため、（比較例１）と
して隔壁２９および側板４１を設けず、ダイヤモンド状
炭素膜４を形成したもの、（比較例２）として極低温パ
ネル４０を真空槽内の任意の位置に設け、ダイヤモンド
状炭素膜４を形成し、（実施例１）、（実施例２）と同
様の滑剤層５を設け、耐食性を評価した。

【００３３】

【表２】

【００３４】（表２）は（実施例３）に対応し、側板４
１の長さ（Ｐ，Ｑ）を、放電管２６の長さ（Ａ、Ｂ）に
対してそれぞれ同比率で２０％以上確保し、かつ磁気テ
ープ２０と放電管２６との間隙の１．５〜１２０倍（Ｐ
／ＣおよびＱ／Ｃ）まで変化させ、ダイヤモンド状炭素
膜４を形成し、その上に滑剤層５を形成した磁気テープ
２０を用いて、ドロップアウトを測定した結果を示す。

【００３５】次に実用性能の評価法について説明する。
耐食性のの具体的な評価方法として、約１０ｍ程度の長
さで８ｍｍ幅に切断した磁気テープ２０を１４ｍｍ／ｓ
ｅｃで走行させ相対速度３．８ｍ／ｓｅｃ, トラックピ
ッチ約２０μｍで、突出が約３０μｍのヘッドを２対搭
載した外径が４０ｍｍの回転シリンダ型のビデオテープ
レコーダで２３℃７０％ＲＨの環境で映像信号を記録
し、通常走行時の約２倍の荷重を負荷し、２３℃１０％
ＲＨの環境でスチル寿命を測定し、磁気テープ２０の強
磁性金属薄膜２まで傷が入り出力が全くでなくなった時
点を寿命とし、これを初期値とした。さらにそのままの
状態で４０℃９０％ＲＨの環境に１カ月間放置した後
に、２３℃１０％ＲＨの環境で初期と同一条件で測定し
た値とした。

【００３６】またドロップアウトの測定方法は、前述の
ビデオテープレコーダを用いて、２３℃７０％ＲＨの環
境で１０分間記録再生したときの、１５μｓｅｃ１６ｄ
Ｂ以上再生信号が欠落した数をドロップアウトとし、そ
の数を１分間当たりに換算した値とした。

【００３７】（表１）のサンプルＮｏ.１〜１２の結果
より、耐食性は（比較例１）に対して、放電管２６と隔
壁２９の間隔については、放電管２６の長さの３％程度
から効果が出始め、磁気テープの進行方向に対しては２
００％程度までその効果があり、２００％を越えると、
隔壁２９の効果がなくなり隔壁２９を設けない場合と同
等になる。また磁気テープ２０の幅方向に対しては、装
置の関係上５０％程度までは効果があるがそれ以上にな
ると、隔壁を設けない場合と同様になる。従って、磁気
テープの場合、磁気テープ２０の進行方向に対しては放
電管２６と隔壁２９との間隔は、放電管２６の長さの３
％〜２００％の範囲、幅方向に対しては、３〜５０％の
範囲が好ましい。

【００３８】またサンプルＮＯ.１３〜１９では、隔壁
２９と磁気テープ２０の間隙が、放電管２６と磁気テー
プ２０との間隙が同等程度より効果があり、５倍程度で
最もその効果が認められ、１０倍を越えると隔壁２９の
効果は殆どなくなる。従って、磁気テープの場合は隔壁
２９と磁気テープ２０との間隔が、磁気テープ２０と放
電管２６との間隙の１〜１０倍の範囲が好ましく、放電
管２６と隔壁２９との空間の真空排気効率を考慮すると
さらに好ましくは２〜５倍の範囲である。

【００３９】さらにサンプルＮｏ．２０では、（実施例
１）のサンプルＮｏ．１〜１２の内で最も効果のあるサ
ンプルＮｏ．６よりさらに向上していることが確認され
た。

【００４０】（表２）のサンプルＮｏ．２１〜２７の結
果より、（比較例１）に比べてドロップアウトの低減率
は、側板４１の長さが、磁気テープ２０と放電管２６の
先端との間隙の２倍程度より効果が出始め、５〜１０倍
で効果が大きくなり、１００倍程度まで、効果的であ
る。

【００４１】１００倍を越えると、真空排気系として放
電管２６のコンダクタンスが小さくなり、ダイヤモンド
状炭素膜４の膜質が確保できず磁気テープ２０の保護膜
形成用としては適当でない。したがって、磁気テープの
場合、側板４１の長さは、放電管２６の長さの２０％以
上を確保し、かつ磁気テープ２０と放電管２６の先端と
の間隙の２〜１００倍の範囲が好ましく、装置設計を考
慮すると、５〜１０倍の範囲がより好ましい。

【００４２】以上の結果より、放電管の周囲に隔壁を設
け、その空間を排気するプラズマＣＶＤ法においては、
ダイヤモンド状炭素膜形成時に未反応ガスを排気するこ
とにより、強磁性金属薄膜及びダイヤモンド状炭素膜の
汚染が防止され、強磁性金属薄膜とダイヤモンド状炭素
膜およびダイヤモンド状炭素膜と滑剤層との接着力が強
固になり、高温高湿環境で水分が界面に混入するのが防
止され、界面での水酸化物の生成が大幅に減少するた
め、耐食性が向上するものと考えられる。さらに放電間
と隔壁との空間に極低温パネルを設けることにより、未
反応ガスを漏れた極近傍で吸着し排気するため、その効
果がより大きくなると考えられる。

【００４３】また、放電管の先端に側板を設ける方法に
おいては、放電管と真空槽内との急激な圧力変化による
異常放電が防止されるため、ダイヤモンド状炭素膜の欠
陥が低減され、ドロップアウトが低減すると考えられ
る。

【００４４】（実施例４）（図６）は本発明の（実施例
４）における磁気ディスク５０の基本構造を示す。１は
非磁性基板で、約１．２ｍｍのアルミニウム基板であ
り、約２０μｍのＮｉ−Ｐメッキ１ａを形成し、その上
に強磁性金属薄膜２の配向性改善のために下地Ｃｒ層と
して約２０００Ａ厚さのＣｒをスパッタリング法により
形成している。２は強磁性金属薄膜であり約７００Ａの
膜厚でＣｏ−ＮｉーＣｒ等の合金をスパッタリング法に
より形成する。４はダイヤモンド状炭素膜であり、プラ
ズマＣＶＤ法等の真空成膜法により形成される。５は滑
剤層であり湿式塗布法により形成される。

【００４５】また、（図７）は請求項１、２に対応し、
本発明の（実施例４）における製造方法の一例の概要を
示す。 本実施例が（実施例１）と大きく異なるのは、
磁気テープを搬送するための繰り出しローラ２１〜巻取
りローラ２５の代わりにキャリアー５１を設け、キャリ
アー５１に磁気ディスク５０を装着するための装着室５
３、各々の処理室間の真空シールのための仕切りバルブ
５２及び処理された磁気ディスク５０を取り出すための
取り出し室５４を設けた点である。その他の部分は（実
施例１）と同様であるので、同一符号を付与するにとど
め詳細な説明は省略する。

【００４６】以上のように構成された本実施例に付いて
（図７）を参照しながら説明する。まず装着室５３を大
気解放し、強磁性金属薄膜２までが形成された磁気ディ
スク５０をキャリアー５１に装着する。次に装着室５３
を真空排気し、規定の真空度に到達した時点で、仕切り
バルブ５２を解放しキャリアー５１がダイヤモンド状炭
素膜形成域に送られる。この時放電管２６及び放電管２
６と隔壁２９との空間も規定の真空度が確保されてい
る。以降は（実施例１）と全く同様の方法にてダイヤモ
ンド状炭素膜４が形成されるので詳細な説明は省略す
る。

【００４７】このとき放電管２６と磁気ディスク５０と
の間隙から漏れた未反応ガスは、真空ポンプ３１により
排気されるため、磁気ディスク５０の強磁性金属薄膜２
上及びダイヤモンド状炭素膜４上を汚染することなく強
磁性金属薄膜２とダイヤモンド状炭素膜４及びダイヤモ
ンド状炭素膜４とその上に設ける滑剤層５との接着力を
強固にすることが可能となる。従って、磁気ディスク５
０の実用性能としてＣＳＳ特性が改善される。

【００４８】また、磁気ディスク５０、放電管２６、隔
壁２９、放電管２６と隔壁２９との相対関係は（図３）
の磁気テープの場合と同様である。

【００４９】（実施例５）磁気ディスク５０の保護膜の
形成用として、放電管２６と隔壁２９との空間に極低温
パネル４０を設ける請求項３に対応するプラズマＣＶＤ
成膜方法の装置構成の概略を（図８）に示す。

【００５０】本実施例が（実施例４）と大きく異なるの
は、放電管２６と隔壁２９との空間に極低温パネル４０
を設けた点のみで、その他の装置構成及び動作に付いて
はほとんど（実施例４）と同様であるので構成各要素に
同一符号を付与するにとどめ詳しい説明は省略する。

【００５１】本実施例の場合、放電管２６と磁気ディス
ク５０との間隙から漏れた未反応ガスを、極低温パネル
４０で吸着排気するため強磁性金属薄膜２上及びダイヤ
モンド状炭素膜上４の汚染がさらに低減され、磁気ディ
スクの実用性能としてさらにＣＳＳ特性が向上する。

【００５２】（実施例６）磁気テープの保護膜として、
放電管２６の先端部に基板と対向して側板４１を設ける
請求項４に対応するプラズマＣＶＤ成膜方法の装置構成
の概略を（図９ａ）に示す。

【００５３】また（図９ｂ）に放電管２６及び側板４１
との関係を示し、磁気ディスク５０の進行方向の放電管
２６の長さをＡ、幅方向の長さをＢ、放電管２６の先端
と磁気ディスク５０との間隙をＣ、磁気ディスク５０の
進行方向の側板４１の長さをＰ，幅方向の長さをＱとそ
れぞれ定義した。

【００５４】本実施例が（実施例４）と大きく異なるの
は、隔壁２９の代わりに側板４１を設けた点である。そ
の他の装置構成及び動作に付いてはほとんど（実施例
４）と同様であるので構成各要素に同一符号を付与する
にとどめ詳しい説明は省略する。本実施例の場合、放電
管２６内と真空槽３２内との圧力変化が緩やかなため、
放電管２６の内周付近での、圧力の急激な変化に起因す
る異常放電がなくなるため、極めて均一なダイヤモンド
状炭素膜４を形成することができる。従って磁気ディス
クとしては、特に低温低湿でのＣＳＳ特性が向上する。

【００５５】また、（実施例４）、（実施例５）および
（実施例６）において実用性能測定用に用いた磁気ディ
スク５０は、非磁性基板１として、３．５インチのアル
ミニウム基板に、約２０μｍのＮｉ−Ｐメッキ（１ａ）
を形成し、その上に約２０００Ａ厚さのＣｒ（１ｂ）を
スパッタリング法により形成したものを用い、強磁性金
属薄膜２として約７００Ａの膜厚でＣｏ−ＮｉーＣｒ等
の合金をスパッタリング法により形成する。その上にビ
ッカース硬度２５００ｋｇ／ｍｍ2、厚さ２００Ａダイ
ヤモンド状炭素膜４を設け、さらに約３０Ａのパーフロ
ロポリエーテルからなる滑剤層５を設けた。

【００５６】次に、前述した効果について、表を使って
説明する。

【００５７】

【表３】

【００５８】（表３）は本発明および比較例の磁気ディ
スク５０を、市販の磁気ディスクドライブを用いてＣＳ
Ｓ（コンタクト・スタート・ストップ）試験を行なった
結果について示したものである。

【００５９】（表３）のサンプルＮｏ．５１〜６９は、
（実施例４）に対応し、サンプルＮｏ．５１〜６２は、
磁気ディスク５０と隔壁２９との間隙を、磁気ディスク
５０と放電管２６との間隙の比（Ｆ／Ｃ）を１０倍と
し、磁気ディスク５０の進行方向および幅方向に対して
は、（Ｄ／Ａ、Ｅ／Ｂ）をそれぞれ２％〜２５０％の範
囲で変化させ、ダイヤモンド状炭素膜４を形成し、さら
にその上に滑剤層５形成したサンプルを作製した。

【００６０】磁気ディスクの場合、磁気ディスク５０の
端面を大きく外れる位置に、隔壁２９を設けるとキャリ
ヤー５１が大きくなり、装置自体が大きくなるのみであ
り、（Ｄ／Ａ、Ｅ／Ｂ）は、２５０％までとした。サン
プルＮｏ．６３〜６９は放電管２６と隔壁２９との関係
（Ｄ／Ａ、Ｅ／Ｂ）を一定とし、磁気ディスク５０と隔
壁２９との間隙を、磁気ディスク５０と放電管２６との
間隙の比（Ｆ／Ｃ）を、０．８〜１２倍まで変化させ、
ダイヤモンド状炭素膜４を形成し、さらにその上に滑剤
層５形成した磁気ディスク５０を用いてＣＳＳ試験を行
った。

【００６１】また、サンプルＮｏ．７０は、（実施例
５）に対応し、サンプルＮｏ．５７の作製条件にさらに
−１５０℃の極低温パネル４１を設けて、ダイヤモンド
状炭素膜４を形成し、さらにその上に滑剤層５を形成し
た磁気ディスク５０を用いて、（実施例４）と同様のＣ
ＳＳ試験を行った。

【００６２】さらに、効果の比較のため、（比較例３）
として隔壁２９および側板４１を設けず、ダイヤモンド
状炭素膜を形成したもの、（比較例４）として極低温パ
ネル４０を真空槽内の任意の位置に設け、ダイヤモンド
状炭素膜４を形成し、（実施例４）および（実施例５）
と同様の滑剤層５を設けた磁気ディスク５０を用いて、
ＣＳＳ試験を行った。

【００６３】

【表４】

【００６４】（表４）は（実施例６）に対応し、側板４
１の長さ（Ｐ，Ｑ）を、放電管２６の長さ（Ａ、Ｂ）に
対してそれぞれ同比率で２０％以上確保し、かつ磁気デ
ィスク５０と放電管２６との間隙の１．５〜１２０倍
（Ｐ／ＣおよびＱ／Ｃ）まで変化させ、ダイヤモンド状
炭素膜４を形成し、その上に滑剤層５を形成した磁気デ
ィスク５０を用いて、（実施例４）と同様のＣＳＳ試験
を行った結果を示す。

【００６５】次に、ＣＳＳ試験の方法について説明す
る。ＣＳＳ試験の方法は、磁気ディスクドライブのスラ
イダーにアルチックを用い、約３６００ｒｐｍで回転し
ている磁気ディスク上に約１０ｇの荷重を負荷し、約３
０ｓｅｃの周期で、磁気ディスク上へ着陸、離陸を繰り
返す方法であり、（表３）および（表４）には磁気ディ
スク上に傷が付きヘッドがクラッシュするまでのＣＳＳ
回数を記載した。また試験環境は５℃１０％ＲＨであ
る。

【００６６】（表３）のサンプルＮｏ.５１〜６２の結
果より、（比較例３）に対して、放電管２６と隔壁２９
との間隔については、磁気ディスク５０の進行方向およ
び幅方向とも放電管２６の長さの３％程度から効果が出
始め、２００％程度までその効果があり、２００％を越
えると、隔壁２９の効果がなくなり隔壁２９を設けない
場合と同等になる。従って、磁気ディスクの場合、放電
管２６と隔壁２９の間隔は、磁気ディスク５０の進行方
向および幅方向の放電管２６の長さの３％〜２００％の
範囲が好ましい。また装置設計を考慮すると、その効果
が大きい２０〜５０％の範囲がより好ましい。

【００６７】またサンプルＮＯ.６３〜６９では、隔壁
２９と磁気ディスク５０の間隙が、放電管２６と磁気デ
ィスク５０との間隙が同等程度より効果があり、５倍程
度で最もその効果が認められ、１０倍を越えると隔壁の
効果は殆どなくなる。従って、磁気ディスクの場合は、
隔壁２９と磁気ディスク５０との間隔が、磁気ディスク
５０と放電管２６との間隙の１〜１０倍の範囲が好まし
く、放電管２６と隔壁２９との空間の真空排気効率を考
慮するとさらに好ましくは２〜５倍の範囲である。

【００６８】さらにサンプルＮｏ．７０では、（実施例
４）のサンプルＮｏ．５１〜６９の中で最も効果のある
サンプルＮｏ．５７よりさらに向上していることが確認
された。

【００６９】（表４）のサンプルＮｏ．７１〜７７の結
果より、（比較例３）に比べて、側板４１の長さが、磁
気ディスク５０と放電管２６との間隙の２倍程度より効
果が出始め、５〜２０倍で効果が大きくなり、１００倍
程度まで、効果的である。１００倍を越えると、真空排
気系として放電管２６のコンダクタンスが小さくなり、
ダイヤモンド状炭素膜４の膜質が確保できず磁気テープ
の保護膜形成用としては適当でない。したがって、磁気
ディスクの場合、磁気ディスク５０の進行方向および幅
方向の側板４１の長さは、磁気ディスク５０と放電管２
６の先端との間隙の２〜１００倍の範囲が好ましく、装
置設計を考慮すると、５〜１０倍の範囲がより好まし
い。また側板４１の長さは、磁気ディスク５０の進行方
向および幅方向の放電管２６の長さの２０％までは、側
板４１を設けないのと同じでその効果はない。

【００７０】以上の結果より、放電管の周囲に隔壁を設
け、その空間を排気するプラズマＣＶＤ法においては、
ダイヤモンド状炭素膜形成時に未反応ガスを排気するこ
とにより、強磁性金属薄膜及びダイヤモンド状炭素膜の
汚染が防止され、強磁性金属薄膜とダイヤモンド状炭素
膜およびダイヤモンド状炭素膜と滑剤層との接着力が強
固になり、ＣＳＳ特性が向上するものと考えられる。さ
らに放電管と隔壁との空間に極低温パネルを設けること
により、未反応ガスを漏れた極近傍で吸着し排気するた
め、その効果がより大きくなると考えられる。

【００７１】また、放電管の先端に側板を設ける方法に
おいては、放電間と真空槽内との急激な圧力変化による
異常放電が防止されるため、ダイヤモンド状炭素膜の欠
陥が低減され、ヘッドへのダメージが低減されるためＣ
ＳＳ特性が向上すると考えられる。

【００７２】以上磁気記録媒体の保護膜のうちダイヤモ
ンド状炭素膜について詳しく説明したが、保護膜として
のプラズマ重合膜等も、大幅な信頼性の向上が確認され
た。またそのほかの用途として半導体あるいは液晶用の
絶縁膜あるいは光電変換素子においては、耐食性の向上
および変換効率の向上、さらに超伝導薄膜においては、
通電容量及び寿命の向上等が認められ、産業上の適用用
途は極めて広範囲である。

【００７３】

【発明の効果】本発明によれば、真空槽内に放電管を設
け、さらにそれを囲む隔壁を設けそれらの空間を真空排
気するか、放電管先端に側板を設け、プラズマＣＶＤ法
により、強磁性金属薄膜上に付着強度が高く、かつ欠陥
の少ないダイヤモンド状炭素膜を形成することができ磁
気テープにおいては、耐食性の向上あるいはドロップア
ウトが低減する。また磁気ディスクにおいてはＣＳＳ特
性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気テープの断面図

【図２】本発明の（実施例１）のプラズマＣＶＤ成膜方
法の一例として、磁気テープの場合の、放電管の周囲に
隔壁を設けた場合のプラズマＣＶＤ装置を示す概略図

【図３】（ａ）は本発明の（実施例１）の放電管、隔
壁、基板の相対関係を示す平面図 （ｂ）は本発明の（実施例１）の放電管、隔壁、基板の
相対関係を示す側面図

【図４】本発明の（実施例２）のプラズマＣＶＤ成膜方
法の一例として、磁気テープの場合の、放電管と隔壁と
の空間に極低温パネルを設けた場合のプラズマＣＶＤ装
置を示す概略図

【図５】（ａ）は本発明の（実施例３）のプラズマＣＶ
Ｄ成膜法方の一例として、磁気テープの場合の、放電管
の先端に側板を設けた場合のプラズマＣＶＤ装置を示す
概略図 （ｂ）は本発明の（実施例３）の放電管と側板の相対関
係を示す概略図

【図６】磁気ディスクの断面図

【図７】本発明の（実施例４）のプラズマＣＶＤ成膜方
法の一例として、磁気ディスクの場合の、放電管の周囲
に隔壁を設けた場合のプラズマＣＶＤ装置を示す概略図

【図８】本発明の（実施例５）のプラズマＣＶＤ成膜方
法の一例として、磁気ディスクの場合の、放電管と隔壁
との空間に極低温パネルを設けた場合のプラズマＣＶＤ
装置を示す概略図

【図９】（ａ）は本発明の（実施例６）のプラズマＣＶ
Ｄ成膜法方の一例として、磁気ディスクの場合の、放電
管の先端に側板を設けた場合のプラズマＣＶＤ装置を示
す概略図 （ｂ）は本発明の（実施例６）の放電管と側板の相対関
係を示す概略図

【符号の説明】

１ 非磁性基板 ２ 強磁性金属薄膜 ３ バックコーティング層 ４ ダイヤモンド状炭素膜 ５ 滑剤層 ２０ 磁気テープ ２１ 繰り出しローラ ２２、２４ パスローラ ２３ メインローラ ２５ 巻き取りローラ ２６ 放電管 ２７ プラズマ発生用電極 ２８ 原料ガス導入口 ２９ 隔壁 ３０ プラズマ用電源 ３１、３３ 真空ポンプ ３２ 真空槽 ４０ 極低温パネル ４１ 側板 ５０ 磁気ディスク １ａ ＮｉーＰメッキ １ｂ 下地Ｃｒ ５１ キャリアー ５２ 仕切りバルブ ５３ 装着室 ５４ 取り出し室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植田 英之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大地 幸和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 樋渡 竜也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空槽内に放電管を設け、さらに前記放電
   管の周囲を囲む隔壁を設け、かつ前記放電管と前記隔壁
   との空間を真空排気し、前記放電管に対向して基板を設
   け、プラズマ放電により、前記基板上に薄膜を形成する
   ことを特徴とするプラズマＣＶＤ成膜方法。
2. 【請求項２】放電管と隔壁との間隔が、基板の進行方向
   および幅方向の前記放電管の長さの３％以上で、かつ隔
   壁の先端と基板との間隙が、前記放電管の先端と前記基
   板との間隙の１〜１０倍であることを特徴とする請求項
   １記載のプラズマＣＶＤ成膜方法。
3. 【請求項３】放電管と隔壁との空間に極低温パネルを設
   けたことを特徴とする請求項１もしくは２のいずれかに
   記載のプラズマＣＶＤ成膜方法。
4. 【請求項４】真空槽内に放電管を設け、さらに前記放電
   管に対向して基板を設け、前記放電管の先端部に前記基
   板に対向し、ほぼ平行に側板を設け、プラズマ放電によ
   り、前記基板上に薄膜を形成することを特徴とするプラ
   ズマＣＶＤ成膜方法。
5. 【請求項５】基板の進行方向および幅方向の側板の長さ
   が、放電管の先端と基板との間隙の２倍以上で、かつ前
   記基板の進行方向および幅方向の前記放電管の長さの２
   ０％以上であることを特徴とする請求項４記載のプラズ
   マＣＶＤ成膜方法。
6. 【請求項６】薄膜が磁気記録媒体の保護膜であることを
   特徴とする請求項１、２、３、４もしくは５のいずれか
   に記載のプラズマＣＶＤ成膜方法。